Vandaag tien jaar geleden liet een jetpack NASA's Curiosity rover op de Rode Planeet zakken, het begin van de zoektocht van de SUV-grote verkenner naar bewijs dat miljarden jaren geleden op Mars de omstandigheden heersten die nodig waren om microscopisch leven te ondersteunen. Sindsdien heeft de Curiosity bijna 29 kilometer afgelegd en is hij 625 meter gestegen bij zijn verkenning van de Gale Crater en de uitlopers van Mount Sharp daarin.
De rover heeft 41 rots- en bodemmonsters geanalyseerd en vertrouwt op een reeks wetenschappelijke instrumenten om te weten te komen wat deze onthullen over het rotsachtige broertje en zusje van de aarde. En het team van ingenieurs heeft manieren bedacht om slijtage te minimaliseren en de rover draaiende te houden: De missie van Curiosity is onlangs met nog eens drie jaar verlengd, zodat hij deel kan blijven uitmaken van NASA's vloot van belangrijke astrobiologische missies.
Een overvloed aan wetenschap
Het is een druk decennium geweest. Curiosity heeft de hemel van de Rode Planeet bestudeerd en beelden gemaakt van glinsterende wolken en drijvende manen. Met de stralingssensor van de rover kunnen wetenschappers de hoeveelheid hoogenergetische straling meten waaraan toekomstige astronauten op het Martiaanse oppervlak zullen worden blootgesteld, zodat de NASA kan uitzoeken hoe ze veilig kunnen blijven. Maar het belangrijkste is dat Curiosity heeft vastgesteld dat vloeibaar water en de chemische bouwstenen en voedingsstoffen die nodig zijn om leven te ondersteunen, ten minste tientallen miljoenen jaren aanwezig waren in Gale Crater. De krater bevatte ooit een meer, waarvan de omvang in de loop der tijd af- en toenam. Elke laag hoger op Mount Sharp dient als een verslag van een recenter tijdperk van Mars' milieu.
Nu rijdt de onverschrokken rover door een ravijn dat de overgang markeert naar een nieuw gebied, waarvan gedacht wordt dat het zich gevormd heeft toen het water uitdroogde en er zoute mineralen, sulfaten genaamd, achterbleven. "We zien bewijs voor dramatische veranderingen in het oude Martiaanse klimaat," zegt Ashwin Vasavada, projectwetenschapper van Curiosity's Jet Propulsion Laboratory in Zuid-Californië. "De vraag is nu of de bewoonbare omstandigheden die Curiosity tot nu toe heeft aangetroffen, deze veranderingen hebben doorstaan. Zijn ze verdwenen en nooit meer teruggekomen, of zijn ze in de loop van miljoenen jaren gekomen en gegaan?"
Curiosity heeft opvallende vooruitgang geboekt op de berg. In 2015 heeft het team een ansichtkaartfoto gemaakt van buttes in de verte. Een stipje in dat beeld is een rotsblok ter grootte van een Curiosity, bijgenaamd "Ilha Novo Destino" - en bijna zeven jaar later is de rover er vorige maand langsgereden op weg naar het sulfaathoudende gebied. Het team is van plan de komende jaren te besteden aan het verkennen van het sulfaatrijke gebied. Het team heeft doelen in gedachten zoals het Gediz Vallis kanaal, dat wellicht is ontstaan tijdens een overstroming laat in de geschiedenis van Mount Sharp, en grote gecementeerde breuken die de effecten laten zien van grondwater hoger op de berg.
Hoe houd je een Rover op de been?
Wat is het geheim van Curiosity om op de rijpe leeftijd van tien jaar nog steeds actief te zijn? Een team van honderden toegewijde ingenieurs, die zowel bij het JPL als op afstand vanuit huis werken. Ze catalogiseren elk kiertje in de wielen, testen elke regel computercode voordat die de ruimte in wordt gestraald en boren in eindeloze rotsmonsters op JPL's Mars Yard, zodat Curiosity veilig hetzelfde kan doen.
"Zodra je op Mars landt, is alles wat je doet gebaseerd op het feit dat er 100 miljoen kilometer lang niemand is om het te repareren," zei Andy Mishkin, Curiosity's waarnemend projectmanager bij JPL. "Het gaat erom intelligent gebruik te maken van wat er al op je rover zit.
Curiosity's gerobotiseerde boorproces, bijvoorbeeld, is sinds de landing meerdere malen opnieuw uitgevonden. Op een gegeven moment was de boor meer dan een jaar offline omdat ingenieurs hem opnieuw hadden ontworpen om meer op een handboormachine te lijken. Meer recentelijk stopte een stel remmechanismen die de robotarm in staat stellen te bewegen of op zijn plaats te blijven, met werken. Hoewel de arm normaal werkt sinds de ingenieurs een set reserveonderdelen hebben aangeschaft, heeft het team ook geleerd voorzichtiger te boren om de nieuwe remmen te sparen. Om schade aan de wielen tot een minimum te beperken, letten de ingenieurs op verraderlijke plekken zoals het onlangs ontdekte "gator-back"-terrein met scherpe randen en hebben ze een tractiecontrolealgoritme ontwikkeld om ook te helpen.
Het team heeft voor een soortgelijke aanpak gekozen om de langzaam afnemende energie van de rover te beheren. Curiosity vertrouwt op een nucleair aangedreven batterij met een lange levensduur in plaats van op zonnepanelen om te kunnen blijven rijden. Als de plutoniumbolletjes in de batterij vergaan, produceren ze warmte die de rover omzet in energie. Door het geleidelijke verval van de pellets kan de rover niet zo veel doen in een dag als in het eerste jaar. Mishkin zei dat het team blijft budgetteren hoeveel energie de rover elke dag gebruikt, en heeft uitgezocht welke activiteiten parallel kunnen worden gedaan om de beschikbare energie voor de rover te optimaliseren. "Curiosity doet zeker meer multitasking waar het veilig is om dat te doen," voegde Mishkin eraan toe.
Door zorgvuldige planning en engineering hacks, heeft het team er alle vertrouwen in dat de dappere rover nog jaren van verkenning voor zich heeft.
Bron: NASA
